Nghiên cứu khảo sát hệ thống abs trên ô tô và khả năng ứng dụng cho hệ thống phanh khí nén tại việt nam

Đây là một hệ thống sử dụng các cảm biến điện tử để nhận biết một hoặc nhiều bánh bị bó cứng trong quá trình phanh của xe.. Nếu xảy ra hiện tượng trượt khi phanh, các cảm biến gửi tín hi

B Ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

B Ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Nguy ễn Văn Tập

NGHIÊN C ỨU KHẢO SÁT HỆ THỐNG ABS TRÊN Ô TÔ VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CHO HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TẠI VIỆT

NAM

Chuyên ngành: K ỹ thuật cơ khí động lực

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

H Ồ HỮU HẢI

Hà N ội, 2013

MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa

1.2.3 Tổng quan về vấn đề nghiên cứu chẩn đoán kỹ thuật các hệ thống

ABS

23

Chương 2: Phương pháp khảo sát hệ thống phanh ABS trên ô tô đang

lưu hành tại Việt Nam

28

2.1 Tìm hiểu một số phương pháp 28

2.1.5 Phương pháp 5: Đến thống kê tại các Trung tâm đăng kiểm xe cơ giới

29

L ỜI CAM ĐOAN

Tôi là Nguyễn Văn Tập, học lớp :11AOTO-VP; SHHV: CA110095 cam đoan đây

là đề tài nghiên cứu của riêng tôi Các tổng hợp số liệu nêu trong luận văn là kết quả trung thực Các dữ liệu được thu thập lấy mẫu từ thực tế và tham khảo các tài liệu, quy định hiện hành

Hà Nội, Ngày 20 tháng 3 năm 2013

Tác giả

Nguyễn Văn Tập

CÁC CH Ữ CÁI VIẾT TẮT

ABS (Anti-lock brake system) Hệ thống chống bó cứng phanh

ASC (Anti slip control) Hệ thống điều khiển chống trượt quay

ASR (Accleration slip regulator) Hệ thống chống trượt quay xe

BAS (Brake assist system) Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp

ESP (Electronic control program) Hệ thống cân bằng điện tử

ECU (Electronic control unit) Bộ điều khiển điện tử

EBD (electronic brake-force distribution) Hệ thống phân bổ lực phanh điện tử các van điện từ (solenoid)

bộ chia dầu HCU (Hydraulic Control Unit)

Bảng tổng hợp 3.18 xe KAMAZ; UAZ; ZIL;MAZ

Bảng tổng hợp 3.19 xe IFA; BMW; AUDI; MERCEDES

Bảng tổng hợp % ABS trên xe lắp tại Việt Nam 3.28

Bảng tổng hợp % ABS trên xe khảo sát 3.29

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

mở đầu

Lý do lựa chọn đề tài:

Khi ô tô tham gia giao thông vấn đề an toàn giao thông phải đ-ợc đặt lên hàng đầu Hiện nay khi xã hội phát triển nhu cầu con ng-ời đi lại tham gia giao thông ngày càng tăng Đối với ô tô hệ thống phanh là một hệ thống không thể thiếu khi ô tô tham gia giao thông Hệ thống phanh ABS trên ô tô có tác dụng nâng cao hiệu quả làm việc của hệ thống phanh Các sản phẩm ABS trên thị trường hiện nay rất đa dạng nhưng khụng thể lắp lẫn cho cỏc loại xe khỏc nhau Việc nghiờn cứu khảo sỏt thực tiễn là vấn đề hết sức quan trọng phản ỏnh :

Tỡnh hỡnh sử dụng, ứng dụng phanh ABS trong thực tiễn hiện nay ra sao?

Về số lượng và cỏc loại phương tiện nào hay cú hệ thống phanh ABS?

Tỡnh hỡnh hoạt động của hệ thống phanh ABS trờn cỏc phương tiện cú ổn định hay khụng?

Từ đú cú thể đỏnh giỏ khả năng bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống phanh ABS hiện nay ra sao? Đỏnh giỏ khả năng ứng dụng sản xuất, bảo dưỡng phanh ABS trờn ụ tụ sản xuất lắp rỏp, lưu hành tại Việt Nam nhằm tăng tớnh cạnh tranh của sản phẩm ụ tụ trong nước

L ịch sử nghiờn cứu:

Từ khi xuất hiện ụ tụ trờn thế giới là hệ thống phanh xuất hiện ngay cựng với sản phẩm tuy nhiờn hệ thống phanh ABS ( chống hóm cứng bỏnh xe khi phanh ) được ỏp dụng từ năm 1970 và ngày nay hệ thống phanh ABS được ỏp dụng ngày càng nhiều trờn cỏc loại xe ụ tụ

Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối t-ợng, phạm vi nghiên cứu :

Mục đích khảo sát thực tế ô tô đang l-u hành tại Việt Nam hiện nay có bao nhiêu phần trăm ph-ơng tiện ô tô có hệ thống phanh ABS ? Tình hình sử dụng hệ thống phanh ABS ra sao và Đánh giá khả năng ứng dụng của các loại ABS khí nén cho ô tô tải sản xuất lắp ráp tại Việt Nam Căn cứ khả năng ứng dụng,

sử dụng phanh ABS còn có thể quy định tốc độ từng loại ph-ơng tiện tham gia giao thông trên từng tuyến đ-ờng phù hợp thực tiễn

Đối t-ợng nghiên cứu bao gồm các ph-ơng tiện ô tô con, ô tô khách, ô tô tải các loại

Phạm vi nghiên cứu là khảo sát thực tế một số ph-ơng tiện ô tô đang sử dụng l-u hành tại Việt Nam

ý nghĩa khoa học :

Từ đánh giá thực tế sử dụng phanh ABS trên ô tô tại Việt Nam, khả năng ứng dụng, sử dụng, sửa chữa ra sao có thể giúp nhà sản xuất, nhà cung cấp dịch

vụ sửa chữa đáp ứng đ-ợc yêu cầu thực tế

Phân tích khả năng ứng dụng các loại ABS khí nén cho ô tô tải sản xuất lắp ráp tại Việt Nam

Ph-ơng pháp nghiên cứu :

Kiểm tra thực tế khi ph-ơng tiện vào kiểm định tại trung tâm đăng kiểm bao gồm thống kê ph-ơng tiện có sử dụng và không sử dụng phanh ABS, tình trạng hoạt động ABS trên các ph-ơng tiện ra sao, khả năng sửa chữa khắc phục khi hệ thống phanh ABS có vấn đề gì thuận lợi, khó khăn ra sao

Bố cục luận án:

Xuất phát từ mục đích, đối t-ợng phạm vi và ph-ơng pháp nghiên cứu, bố cục của luận án bao gồm các ch-ơng sau:

+ Ch-ơng 1 Giới thiệu về hệ thống phanh ABS

+ Ch-ơng 2 Phương phỏp khảo sỏt hệ thống phanh ABS trờn ụ tụ tại Việt Nam

+ Ch-ơng 3 Phõn tớch kết quả khảo sỏt và đỏnh giỏ khả năng ứng dụng ABS tại Việt Nam

bị trượt trên mặt đường do má phanh bó cứng tang phanh hoặc đĩa phanh gây ra hiện tượng mất lái và giảm hiệu quả phanh

Hệ thống ABS được phát minh bởi hãng Robert Bosch GmbH và hiện nay là một hệ thống bắt buộc của xe ở một số nước

Hãng Bosch của Đức đã có ý tưởng và phát triển hệ thống này từ thập niên

1930, sau đó đến năm 1978 lần đầu tiên sản xuất được hệ thống ABS điện Hệ thống ABS áp dụng lần đầu tiên trên xe ô tô là dòng xe S-serie của Mercedes-Benz vào năm 1978 sau đấy thì được áp dụng trên cả những phương tiện khác kể

cả mô tô nhưng dựa trên loại má phanh có tính ăn mềm (ăn từ từ, chậm dần) Đây là một hệ thống sử dụng các cảm biến điện tử để nhận biết một hoặc nhiều bánh bị bó cứng trong quá trình phanh của xe Hệ thống này giám sát tốc độ của các bánh khi phanh Khi một hoặc nhiều lốp có hiện tượng bó cứng, hệ thống này sẽ điều chỉnh áp lực phanh đến từng bánh, loại bỏ khả năng lốp trượt - duy trì khả năng điều khiển xe, giảm quãng đường phanh Thông thường hệ thống máy tính trên xe có trang bị ABS sẽ thay đổi áp lực phanh khoảng 30 lần/giây, từ mức

áp lực tối đa lên một bánh xe đến áp lực bằng 0

1.1.1 L ịch sử của ABS

Phanh ABS được giới thiệu lần đầu tiên vào thập niên 1960 trên các máy bay thương mại Khi một máy bay có trọng lượng 50 tấn đáp xuống đường băng bị đóng băng ở tốc độ 210 km/h, nếu người phi công không thể phanh bằng cách nhịp liên tục trên bàn đạp phanh thì chiếc máy bay trị giá 20 triệu đô la sẽ trượt

khỏi đường băng và trở thành đống sắt vụn Để khắc phục hiện tượng trên, người

ta bắt đầu ứng dụng phanh ABS vào máy bay Với công nghệ thời đó, các chi tiết phanh ABS rất lớn và đắt tiền ABS sử dụng Hidrô – cơ khí hoạt động không tin cậy và không đủ nhanh trong mọi tình huống Điểm bất lợi của máy tính thập niên

60 là rất lớn và cồng kềnh Và không có vấn đề gì nếu ta lắp một máy tính điều khiển ABS có kích thước nhỏ như một cái máy giặt lên một cái máy bay to như

thập niên này, người ta chế tạo ra các vi mạch nhỏ hay các chip điện tử Vì vậy, các máy tính nhỏ hơn, mạnh hơn được ra đời và ứng dụng trên nhiều lĩnh vực Trải qua nhiều thập kỷ, bộ vi xử lý đã được sử dụng nhiều trên ôtô và nó cho phép đạt độ chính xác rất cao Ngày nay, rất nhiều hệ thống trên ôtô trang bị hệ thống điện tử như: hộp số tự động, hệ thống treo,… Hệ thống phanh ABS được điều khiển bằng điện tử Bộ điều khiển ABS, được gọi là ABS ECU (Electronic Control Unit) theo dõi tốc độ các bánh xe nhờ vào các cảm biến bánh xe Nếu xảy

ra hiện tượng trượt khi phanh, các cảm biến gửi tín hiệu về thông báo cho ECU, ngay lập tức ECU điều khiển áp suất dầu phanh đến các bánh xe bị trượt thông qua các van điện từ (solenoid) bên trong bộ chia dầu HCU (Hydraulic Control Unit) làm áp suất dầu giảm loại bỏ được sự trượt bánh xe Ngày nay, với sự phát triển vượt bậc của kỹ thuật điện tử, điều khiển tự động và các phần mềm tính toán, lập trình cực mạnh đã cho phép nghiên cứu và đưa vào ứng dụng các phương pháp điều khiển mới trong ABS như điều khiển mờ, điều khiển thông minh, tối ưu hóa quá trình điều khiển ABS Các công ty như BOSCH, AISIN, DENSO, BENDIX là những công ty đi đầu trong việc nghiên cứu, cải tiến và chế tạo ABS và cung cấp cho các công ty sản xuất ôtô trên toàn thế giới

1.1.2 Các b ộ phận chính của hệ thống ABS

ECU điều khiển trượt: Bộ phận này xác định mức trượt giữa bánh xe và mặt đường dựa vào các tín hiệu từ các cảm biến và điều khiển bộ chấp hành của

phanh Gần đây, một số kiểu xe có ECU điều khiển trượt lắp trong bộ chấp hành của phanh

Bộ chấp hành của phanh: Bộ chấp hành của phanh điều khiển áp suất thuỷ lực của các xilanh ở bánh xe bằng tín hiệu ra của ECU điều khiển trượt

Cảm biến tốc độ: Cảm biến tốc độ phát hiện tốc độ của từng bánh xe và truyền tín hiệu đến ECU điều khiển trượt

Ngoài ra, trên táp lô điều khiển còn có:

Đèn báo táp-lô: Đèn báo của ABS, khi ECU phát hiện thấy sự trục trặc ở ABS hoặc hệ thống hỗ trợ phanh, đèn này bật sáng để báo cho người lái Đèn báo

hệ thống phanh, khi đèn này sáng lên đồng thời với đèn báo của ABS, nó báo cho người lái biết rằng có trục trặc ở hệ thống ABS và EBD Công tắc đèn phanh: Công tắc này phát hiện bàn đạp phanh đã được đạp xuống và truyền tín hiệu đến ECU điều khiển trượt ABS sử dụng tín hiệu của công tắc đèn phanh Tuy nhiên

dù không có tín hiệu công tắc đèn phanh vì công tắc đèn phanh bị hỏng, việc điều khiển ABS vẫn được thực hiện khi các lốp bị bó cứng Trong trường hợp này, việc điều khiển bắt đầu khi hệ số trượt đã trở nên cao hơn (các bánh xe có xu hướng khoá cứng) so với khi công tắc đèn phanh hoạt động bình thường

Cảm biến giảm tốc: Chỉ có ở một số loại xe Cảm biến giảm tốc cảm nhận mức giảm tốc của xe và truyền tín hiệu đến ECU điều khiển trượt Bộ ECU đánh giá chính xác các điều kiện của mặt đường bằng các tín hiệu này và sẽ thực hiện các biện pháp điều khiển thích hợp Là một hệ thống sử dụng các cảm biến điện tử

để nhận biết một hoặc nhiều bánh bị bó cứng trong quá trình phanh của xe Hệ

thống này giám sát tốc độ của các bánh khi phanh Khi một hoặc nhiều lốp có hiện tượng bó cứng, hệ thống này sẽ điều chỉnh áp lực phanh đến từng bánh, loại bỏ khả năng lốp trượt - duy trì khả năng điều khiển xe Thông thường hệ thống máy tính trên xe có trang bị ABS sẽ thay đổi áp lực phanh khoảng 30 lần/giây, từ mức

áp lực tối đa lên một bánh xe đến áp lực bằng 0

Các thiết bị chống bó cứng phanh ABS hiện đại gồm một máy tính, cảm biến tốc độ trên từng bánh và các van thủy lực Khi CPU nhận thấy một hay nhiều bánh

có tốc độ quay chậm hơn mức quy định nào đó so với các bánh còn lại, nó sẽ tự động giảm áp suất tác động lên phanh Tương tự, nếu một trong các bánh quay quá nhanh, Chíp điện tử cũng tự động tác động lực trở lại, đồng thời tạo độ rung giật ở bàn đạp phanh để báo cho người lái biết ABS đang hoạt động Khi hoạt động, ABS nhả - nhấn piston khoảng 15 lần mỗi giây Nhờ đó khi xảy ra các tình huống khẩn cấp hệ thống ABS sẽ giúp người lái có thể khiểm soát chu trình chuyển động trong suốt quá trình phanh

1.2 S ự hoạt động của hệ thống phanh ABS trên ô tô

1.2.1 Hệ thống phanh ABS trên xe ô tô

Hệ thống chống bó cứng phanh ABS (Anti-lock Braking Systems) nằm trong

hệ thống an toàn chủ động của ô tô hiện đại Nó có tác dụng giảm thiểu các nguy hiểm bằng sự điều khiển quá trình phanh một cách tối ưu Theo thống kê, 10% số

vụ tai nạn xảy ra trong trường hợp cần dừng khẩn cấp, khi tài xế đạp phanh mạnh đột ngột làm xe bị rê bánh và trượt đi, dẫn đến mất lái Hệ thống chống bó phanh ABS giúp khắc phục tình trạng này không phụ thuộc vào kỹ thuật phanh của người lái

Giáo trình dạy lái xe có phần lưu ý về cách sử dụng phanh hiệu quả nhất (đặc biệt là trên mặt đường trơn trượt) là đạp - nhả pedan liên tục, cảm nhận dấu hiệu rê bánh để xử lý Chính vì việc thực hiện kỹ thuật này không đơn giản, mà các chuyên gia ôtô đã nghiên cứu chế tạo cơ cấu ABS Thiết bị của hệ thống ABS gồm: cảm biến lắp trên bánh xe (ghi nhận tình trạng hoạt động); bộ xử lý điện tử

và thiết bị điều áp (đảm nhiệm thay đổi áp suất trong piston phanh)

Trong những thiết kế ABS mới nhất, đặc biệt là bộ ABS sản xuất đầu năm

2005, các thông số về tình trạng chuyển động của xe, độ bám đường, kết quả kiểm soát hành trình, được bộ điều khiển điện tử đánh giá để quyết định cường độ và tần số của lực tác động lên các má phanh Áp suất dầu trong hệ thống không chỉ

do lực đạp phanh tạo nên mà còn có sự hỗ trợ của bơm Kiểu ABS hiệu quả nhất

và đắt tiền nhất (thường lắp trên các loại ôtô sang trọng) có thể tự động điều chỉnh

áp suất dầu phanh trên từng cụm bánh, số cảm biến đo vận tốc góc, module áp suất, đường điều khiển bằng số bánh xe bằng kỹ thuật số Các ABS rẻ tiền hơn thường chỉ có 2 cảm biến gắn trên bánh sau, 1 thiết bị điều áp chung và 1 đường điều khiển Tình trạng hoạt động của ABS được hiển thị qua đèn báo trên bảng điều khiển, nó sáng lên khi bật chìa khóa khởi động và tắt sau khi máy đã nổ 2-3 giây Nếu đèn này tiếp tục sáng khi động cơ đang hoạt động, tức là hệ thống có trục trặc, cần kiểm tra ngay Khi xe đã được lắp ABS thì tài xế không nên thao tác kiểu đạp - nhả liên tục Trong khoảng 15 năm trở lại đây, ABS được ứng dụng ngày càng rộng rãi và hiện nay giữ vị trí quan trọng trong danh mục thiết bị tiêu chuẩn của xe hơi vì nó bảo đảm an toàn cho người và xe

Hiệu quả của ABS, bảng so sánh xe có trang bị ABS và không trang bị ABS:

Hình 1.2 : Bảng so sánh xe có trang bị ABS và không trang bị ABS

1.2.2 K ết cấu hệ thống phanh ABS

1.2.2.1 Các ph ương án bộ trí hệ thống ABS trên xe ô tô

Cấu tạo & nguyên lý hoạt động Vị trí các bộ phận trong hệ thống ABS

Hình 1.3 : Sơ đồ bố trí hệ thống ABS trên ô tô

1.2.2.2 B ộ cảm biến tốc độ Sơ đồ cấu tạo cảm biến tốc độ điện tử

Wheel speed sensor Hình 1.4: Bộ cảm biến tốc độ Sơ đồ cấu tạo cảm biến tốc độ điện tử

1.2.2.3 B ộ cảm biến tốc độ bố trí trên bánh xe

Hình 1.5: Bộ cảm biến tốc độ bố trí trên bánh xe Khi bánh xe quay, các sensors tạo ra các tín hiệu điện tử Những sensor này được ví như "con mắt" của bộ điều khiển điện tử (EBCM), giúp cho EBCM cảm nhận được tốc độ và tình trạng bị khóa của bánh xe Mỗi cảm biến có sử dụng cơ cấu rotor bánh răng, còn được gọi là "vòng cảm biến", "vòng kích thích" hay

"vòng từ trở", được gắn trên moayơ hoăch trục bánh xe và cùng quay với bánh xe Cảm biến (sensor) là một cuộn dây cảm ứng, gồm một cuộn dây được quấn quanh một lõi sắt từ Sensor được đăt bên cạnh vòng cảm biến, khe hở giữa sensor và vòng cảm biến được xác định chính xác để đảm bảo sự cảm biến điện từ có thể xảy ra Ở một số xe, bộ cảm biến có thể được đặt trong bộ phân phối hoặc trong trục sau Khi bánh răng của vòng cảm biến đi ngang qua cuộn dây cảm biến, một tín hiệu điện xoay chiều được tạo ra Tần số tín hiệu tăng khi tốc độ bánh xe tăng Nếu bánh xe đứng yên, tần số tín hiệu cảm biến sẽ bằng 0 Hệ thống đánh giá logic trong bộ điều khiển điện tử sẽ hình thành một tốc độ chuẩn của xe để theo đó

mà tác động trong quá trình điều khiển của phanh Các thay đổi của một hay nhiều bánh xe sẽ được ghi nhận theo thực tế và khi chúng giảm tốc độ nhiều quá (so với

tốc độ chuẩn) thì sẽ được nhận biết như là một nguy cơ bị bó cứng Tín hiệu điện

từ được truyền về EBCM bằng một cặp dây dẫn

1.2.2.4 Bơm tuần hoàn Bơm thủy lực

Hình 1.6: Bơm thuỷ lực Bơm tuần hoàn được dùng để chuyển dung dịch từ các valve giảm áp trở về các đường ống, và để khắc phục tình trạng mất áp suất phanh do ảnh hưởng từ quá trình làm việc của các valve sẽ rút dung dịch từ hệ thống Bơm có thể tạo ra áp suất bằng với áp suất trong hệ thống phanh, một số hệ thống rút dung dịch này trở

về tới bình chứa ở xilanh chính Đa số các hệ thống bơm sử dụng một hoặc hai piston, được điều khiển bởi EBCM, EBCM nhận tín hiệu từ contac hành trình pedan phanh hoặc từ contac áp suất của bộ tích trữ rồi phát tín hiệu điều khiển bơm Một số hệ thống lưu trữ dung dịch từ các valve trong một bộ tích trữ trước khi khởi động bơm

1.2.2.5 H ệ thống van (cơ cấu chấp hành)

Một sơ đồ hệ thống thủy lực

Hình 1.7: Sơ đồ cấu tạo của một hệ thống ABS

Là thiết bị đóng/mở dòng áp lực thủy lực, được điều khiển bởi hệ thống ABS Ở một vài hệ thống, valve có ba vị trí

- Vị trí thứ nhất, valve mở, áp lực từ xilanh chính được truyền thẳng tới phanh

- Vị trí thứ hai, van khóa Cô lập phanh khỏi xilanh chính, ngăn chặn áp lực gia tăng do người điều khiển đạp quá mạnh lên pedan

- Vị trí thứ ba, valve điều tiết áp suất phanh

+ Bộ điều tiết điện tử

Bộ điều tiết còn được gọi là bộ điều khiển thủy lực, là thiết bị tạo ra chu kì phanh Trong khi phanh dừng bình thường, bộ điều tiết không làm thay đổi hoạt động bình thường của phanh Trong khi phanh gấp, áp suất trong cụm phanh sẽ

tăng bình thường, nếu bánh xe bắt đầu bị khóa, bộ điều tiết sẽ dừng mọi sự gia tăng áp suất thủy lực ở xilanh hoặc calip bánh xe Nếu tác động này không đủ để cho bánh xe quay ở tốc độ thích hợp, bộ điều tiết sẽ giảm áp suất Ngay sau khi bánh xe quay, bộ điều tiết lại tác động làm tăng áp suất trong xilanh bánh xe hoặc calip Chu kì trên được lặp lại với tần số khoảng 5-15 lần trong một giây

1.2.2.6 B ộ điều khiển điện tử

Hình 1.8: Bộ điều khiển điện tử EBCM

Bộ điều khiển điện tử EBCM (Electronic Brake Control Module, *có tài liệu viết là ECU) là một bộ vi xử lý, có bộ nhớ khoảng 8kb EBCM nhận tín hiệu từ các cảm biến tốc độ và tạo tín hiệu điều khiển tác động lên các valve điều tiết EBCM sẽ so sánh tốc độ của mỗi bánh xe với nhau và với dữ liệu của chương trình lưu trong bộ nhớ của nó Khi EBCM nhận thấy tần số tín hiệu của một bánh

xe nào đó giảm rất nhanh, nó sẽ phát tín hiệu điều khiển đến valve điều tiết của các bánh xe đó Bộ điều tiết sẽ tác động để phanh ở bánh xe đó nhả ra, cho phép tốc độ bánh xe tăng lên Khi tần số tín hiệu từ các bánh xe nằm trong phạm vi chấp nhận được, EBCM sẽ phát tín hiệu đến bộ điều tiết để ép phanh trở lại Vì tín

hiệu điện rất nhanh nên những tác động nói trên xảy ra rất nhanh chóng Các thiết

bị đầu ra của EBCM thường là các solenoid trong bộ điều tiết, đèn báo sự cố ABS

và motor bơm Đầu vào của EBCM thông thường là các sensor tốc độ và trong một vài hệ thống là sensor áp suất bơm, mức dung dịch, contac đèn dừng xe và cảm biến hành trình của pedan phanh

Một số thiết kế khác dùng cụm valve điều tiết riêng rẽ với ba hoặc bốn cặp valve Trong quá trình phanh bình thưồngdngf dung dịch chảy ra bộ điều tiết tới các phanh không thay đổi Nếu bánh xe bắt đầu bị khóa, valve giảm áp của bộ điều tiết sẽ mở để giảm áp suất

Nhiều hệ thống sử dụng bộ tích trữ để lưu trữ dòng dung dịch được xả ra này

và bơm tuần hoàn sẽ đưa dung dịch này trở về bình chứa xilanh chúnh hoặc trở về đường ống áp suất

hoặc một cặp valve cho mỗi mạch thủy lực, và mỗi valve được vận hành bởi một solenoid Valve mơ cửa nạp là valve thường mở, cho phépdòng dung dịch lưu thông giữa xilanh chính và xilanh bánh xe hay calip Valve khác ở cửa ra là valve thường đóng, khi nó mở dung dịch sẽ chảy từ xilanh bánh xe hoặc calip tới bình chứa xilanh chính Nếu xảy ra sự khóa bánh xe, EBCM sẽ điều khiển đóng

valvecửa nạp để ngăn sự gia tăng áp suất Nếu bánh xe vẫn bị khóa, valve cửa ra

sẽ được mở để giảm áp suất phanh

Với hệ thống của Bosch, valve cửa ra được thay thế bằng một bơm Trong pha giảm áp suất dung dịch được bơm từ phía xilanh bánh xe về xilanh chính Khi bánh xe quay trở lại, các valve được trở về vị trí bình thường

Tuy nhiên, do nguyên lý quán tính, chiếc xe đang chạy nhanh không dễ gì đứng lại ngay được, dàn bánh xe bị xiết cứng vẫn cố lê thêm một đoạn nữa, với tiếng rít chói tai của cao su nghiến trên mặt đường, rồi khói và mùi khét do bánh

xe bốc cháy tỏa ra Tài xế không còn điều khiển được tay lái, chiếc xe phóng đi loạng choạng, và nguy cơ một tai nạn khác rất dễ xảy ra

Để thích ứng với tình huống này, bước vào thập niên 1970, các nhà sản xuất

xe hơi đã chế tạo hệ thống thắng ABS (Anti-Locking Brake System), giúp bánh xe không bị khóa cứng khi thắng gấp, nhất là trên những mặt đường trơn ướt hoặc đóng băng, nhờ đó tài xế có thể tiếp tục điều khiển được tay lái, đưa xe vào vị trí

an toàn trong tình trạng khẩn cấp Sự hiệu quả thật hiển nhiên Cho đến nay, ABS mỗi ngày mỗi cải thiện và đã có mặt trong hầu hết các loại xe lưu hành trên đường phố Tuy nhiên, cùng với cảm giác an toàn gia tăng, nhiều tài xế lại có tâm lý ỷ lại, mất cảnh giác và sự cẩn trọng cần thiết khi lái xe Đó là điều đáng tiếc nhất

kể cả ABS

Phần sau đây chúng ta sẽ phân tích vài nét cơ bản của hệ thống ABS, và đề cập những gì cần làm để tận dụng ích lợi của kỹ thuật an toàn này

1.2.2.9 C ấu tạo cơ bản ABS

gì khác biệt giữa một hệ thống ABS và hệ thống tiêu chuẩn không-có-ABS Chỉ trong những lúc thắng gấp, ABS mới phát huy tác dụng, khi đó bàn thắng sẽ rung

khá rõ ràng

Hệ thống ABS tiêu chuẩn bao gồm những thành phần sau đây:

Hydraulic Control Unit (HCU): Bộ Điều Khiển Thủy Lực Anti-lock brake

anti-lock brake sensors: Bộ cảm ứng bánh trước, bộ cảm ứng bánh sau

Hình 1.9 : Sơ đồ bố trí hệ thống ABS trên ô tô

Cơ chế hoạt động của ABS được giải thích một cách đơn giản như sau:

Khi tài xế nhấn gấp trên chân thắng, dầu thắng sẽ được đẩy vào trong bộ Điều Khiển Thuỷ Lực HCU, và được ép lại tại đây để nâng cao áp suất trước khi đưa dầu đến các bộ phận thắng trong mỗi bánh xe

Trong khi phân tích những dự kiện do bộ cảm ứng tại các bánh xe đưa lại, nếu Cơ Chế Chống Xiết Bánh “cảm thấy” một chiếc bánh nào đó sắp bị khóa cứng, thì cơ chế này sẽ điều khiển, đóng Valve không cho dầu đổ xuống đó nữa,

và mở Valve khi cần thiết cho dầu thắng lưu thông trở lại, bảo đảm cho bánh xe lăn đều trong khi giảm tốc, tránh tình trạng bánh bị khóa cứng

Từ vận tốc 12 dặm/giờ trở lên, ABS sẽ tự động vận hành, và chúng ta sẽ nghe một tiếng “click” bên trong máy Khi xe di chuyển với vận tốc dưới 12 dặm/giờ, ABS sẽ tự ngưng hoạt động

Nếu ABS trục trặc, xe vẫn tiếp tục hoạt động với hệ thống thắng tiêu chuẩn Thường thường khi đèn vàng trên đồng hồ ABS sáng lên, cho biết có trục trặc, thì

đó là lúc hệ thống tự động được chuyển về trạng thái tiêu chuẩn, và chúng ta phải biết rằng hệ thống chống xiết bánh không còn hiệu quả trong những lúc thắng gấp nữa

ABS hoạt động chủ yếu nhờ vào dầu thắng Nếu vì lý do nào đó dầu trong hệ thống không đầy đủ, ABS sẽ không còn hiệu quả

Trên đây chỉ là những phác thảo rất sơ sài về cơ chế ABS Điều quan trọng

là chúng ta tận dụng được những gì từ kỹ thuật này hầu làm tăng sự an toàn của chúng ta trên đường phố?

Để tận dụng được tất cả những ích lợi về an toàn của hệ thống ABS, chúng

ta cần phải biết sử dụng đúng cách

Những Điều Nên Làm:

Khi phải thắng khẩn cấp, ấn mạnh và giữ chân trên bàn thắng để duy trì áp

lực liên tục và vững vàng để phát huy tác dụng của ABS trong lúc bẻ tay lái đưa

xe về vị trí an toàn Đừng “bơm” chân trên bàn thắng, cho dù có cảm thấy nhịp rung của nó Trong một số loại xe tải hạng nhẹ, ABS chỉ được trang bị cho dàn bánh sau, và dàn bánh trước vẫn có thể bị xiết và khóa lại như trong các xe không

có ABS Khi trường hợp đó xảy ra, tài xế cần phải nhấc chân khỏi bàn thằng vừa

đủ để giải tỏa một chút áp lực cho bánh trước lăn đều ngõ hầu có thể điều khiển được tay lái

Giữ khoảng cách “ít nhất 3 giây” với xe trước mặt, hoặc xa hơn nữa trong những tình trạng nguy hiểm Khi lái xe trên những quãng đường trơn ướt hoặc đóng băng, tài xế vẫn phải cực kỳ cẩn trọng và tăng thêm khoảng cách với xe trước mặt, chứ không thể ỷ lại vào ABS

Cần phải dành thời gian tập lái và tập sử dụng ABS Làm quen với nhịp đập của bàn thắng khi ABS được khởi động Có thể vào những bãi đậu xe trống để tập dùng ABS trong trường hợp phải thắng gấp Hiểu sự khác biệt giữa hệ thống ABS trên 4 bánh trong những và ABS trên dàn bánh sau Hệ thống ABS trên 4 bánh thường được tìm thấy trong những loại xe chở người (passenger vehicles), được thiết kế với mục đích duy trì khả năng điều khiển tay lái của tài xế trong những lúc phải thắng gấp Hệ thống ABS trên dàn bánh sau, vốn chỉ có trong các loại xe tải hạng nhẹ, được thiết kế để duy trì sự ổn định hướng đi của xe và tránh cho xe khỏi

Đừng “bơm” chân trên bàn thắng, vì làm như vậy hệ thống ABS sẽ mở tắt liên tục Khi gặp trường hợp nguy cấp, ABS sẽ tự “bơm” giúp chúng ta với một tốc độ nhanh và hiệu quả hơn nhiều, giữ cho bánh xe khỏi bị khóa lại, giúp tài xế điều khiển tay lái dễ dàng hơn

Đừng quên bẻ tay lái khi xe lâm vào tình huống nguy hiểm ABS chỉ tạo điều kiện cho chúng ta điều khiển tay lái, chứ không thể lái thay chúng ta được

Đừng hoang mang khi nghe tiếng động hoặc nhịp đập nhè nhẹ của bàn đạp khi nhấn thắng trong hệ thống ABS Đây là dấu hiệu bình thường, cho tài xế biết

là ABS đang vận hành

Với xe có trang bị ABS, tài xế phải bỏ kiểu phanh truyền thống "nhấn rồi nhả" và thay bằng phương pháp "nhấn và lái" bởi ABS đã làm hộ việc chống bó cứng phanh

ABS đã phổ biến hơn tại Việt Nam, gần như tất cả các mẫu xe mới ra mắt đều trang bị công nghệ an toàn tiên tiến này Tuy nhiên, có một điểm đáng chú ý

là khách hàng, đặc biệt là nữ giới, dường như chưa quan tâm nhiều đến ABS Thậm chí nhiều người cầm lái hàng ngày nhưng vẫn không biết xe mình có trang

bị hay không và hoạt động của bộ phận này như thế nào

ABS là viết tắt của cụm từ "Anti-lock Brake" Ban đầu, nó có tên tiếng Đức

là "Antiblockiersystem" do nhà sản xuất thiết bị phụ trợ Bosch nghiên cứu chế tạo ABS ra mắt tại Mỹ những năm cuối thập niên 1970 và ngay lập tức được coi là thiết bị an toàn có khả năng giảm đáng kể số vụ tai nạn giao thông và mức độ nghiêm trọng Các thử nghiệm dưới điều kiện có kiểm soát cho thấy ABS khá hiệu quả và cần thiết cho các xe trong thời điểm hiện tại

Các thiết bị chống bó cứng phanh ABS hiện đại gồm một máy tính (CPU), 4 cảm biến tốc độ trên từng bánh, bơm và các van thủy lực Trong trường hợp phanh gấp, nếu CPU nhận thấy một hay nhiều bánh có tốc độ quay chậm hơn mức quy định nào đó so với các bánh còn lại, thông qua bơm và van thủy lực, ABS tự động

(hay còn gọi là "bó")

Tương tự, nếu một trong các bánh quay quá nhanh, máy tính cũng tự động tác động lực trở lại, đảm bảo quá trình hãm Để thực hiện được điều này, hệ thống

sẽ thực hiện động tác ấn - nhả thanh kẹp trên phanh đĩa khoảng 15 mỗi giây, thay

vì tác động một lần cực mạnh khiến bánh có thể bị "chết" như trên các xe không

có ABS

Tác dụng của ABS là giúp quá trình phanh được trơn tru, an toàn Nếu không có ABS, khi tài xế nhấn chân phanh một cách đột ngột, bánh dẫn hướng sẽ

bị cứng nên không thể điều khiển được, dẫn đến mất lái và gây nguy hiểm

rung giật để báo cho tài xế biết nó đang hoạt động

Về bản chất quá trình phanh là một quá trình phức tạp Sự truyền lực giữa lốp và đường có bản chất “truyền khớp-đàn hồi-ma sat” Hiệu quả phanh theo nghĩa rộng là quãng đường phanh ngắn nhất (gia tốc lớn nhất) và đồng thời là ổn định khi phanh Hiệu quả phanh do vậy phụ thuộc kích động mặt đường, mô men phanh của cơ cấu và vấn đề điều khiển ABS Ta thấy rằng mấp mô mặt đường ảnh hưởng không nhiều lắm Ảnh hưởng nhiều nhất mức độ đạp phanh (phanh gấp hay thông thường) và giá trị phanh của cơ cấu, cặp tương tác lốp đường và bề mặt đường Quãng đường phanh(thông qua lực phanh, gia tốc phanh) gần như không thay đổi

Như vậy nếu phanh gấp trên đường tốt chỉ tiêu thứ nhất không bị tổn hại, nhưng chỉ tiêu thứ 2 (ổn định) sẽ bị tổn hao lớn vì khi đó bánh xe không có khả năng truyền lực ngang Điều này chỉ được đánh giá gián tiếp qua hệ số trượt Khi

hệ thống có độ nhạy cao và trong trường hợp lái xe phanh gấp, nếu đường tốt,

định Nếu hệ số bám thấp sẽ gây mất ổn định hoặc mất lái Trong sử dụng nếu khi

hệ số bám thấp phải phanh nhẹ nhàng và cường độ thấp Gián tiếp có thể thấy được vai trò ABS và Điều hòa lực phanh Với xe vận tốc lớn và đường có hệ số bám thấp, ABS có vai trò số một là bảo đảm tính dẫn hướng và ổn định

1.2.3.2 Nh ững lưu ý về ABS

Nhiều người lầm tưởng tác động chủ yếu của ABS là giảm quãng đường phanh Thực tế không phải như vậy Giảm quãng đường phanh không giúp xe an toàn hơn và trên thực tế, có vô số phương pháp thực hiện điều này mà không cần ABS

Lợi ích hàng đầu của ABS là cho phép tài xế tiếp tục kiểm soát được hướng lái và chống hiện tượng trượt khi phanh gấp

Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu gần đây cho thấy tỷ lệ tai nạn giữa xe có và không có ABS gần như không khác biệt Điều này được giải thích là nhiều người

sử dụng, hoặc ít nhất là quan niệm về ABS không đúng Ngoài ra, tâm lý ỉ lại vào ABS khiến một số người phóng nhanh vượt ẩu trong khi nếu đi xe không có thiết

bị này, họ lại rất cẩn thận

Xe không có ABS sẽ bị mất lái (hình trái) trong khi xe có ABS vẫn giữ được hướng đi theo ý muốn Tuy nhiên, ABS không làm hộ tài xế điều này mà hoàn toàn phụ thuộc kỹ năng của người điều khiển ABS chỉ là công cụ trợ giúp

Không có ABS Có ABS

Hình 1.11 : sơ đồ so sánh có ABS và không có ABS

Ch ương 2:

Khi tiến hành khảo sát hệ thống ABS trên ô tô đang sử dụng tại Việt Nam,

điểm của từng phương pháp rồi lựa chọn những phương pháp phù hợp để thực hiện

Trong đề tài này học viên đã kết hợp tìm hiểu tại các đại lý bán xe, tìm hiểu tại xưởng sửa chữa ô tô, tìm hiểu tại một số doanh nghiệp vận tải trên địa bàn tỉnh Phú Thọ kết hợp với phần chính lấy mẫu khảo sát được thực hiện tại Trung tâm Đăng kiểm xe cơ giới số 1901V - tỉnh Phú Thọ

Khó khăn:

Đối với một số hãng ô tô không sản xuất tại Việt Nam việc đi thống kê tại nước ngoài là một khó khăn lớn về mặt thời gian, kinh phí, ngôn ngữ giao tiếp Phương pháp này không thống kê được hiện trạng sự dụng phanh ABS tại Việt Nam

2.1.2 Ph ương pháp 2: đến thống kê tại cơ sở sửa chữa xe ô tô

Thuận lợi:

Phương pháp này có thuận tiện là có thể thống kê trực tiếp các loại phương tiện vào sửa chữa, có khả năng thống kê những hỏng hóc của hệ thống phanh ABS

Phương pháp này không khả thi vì rất gây phiền hà cho chủ phương tiện

2.1.5 Ph ương pháp 5: Đến thống kê tại các Trung tâm đăng kiểm xe cơ

gi ới

Thuận lợi:

Phương pháp này có thể tổng hợp kiểm tra được tất cả các loại ô tô đang sử dụng tại Việt Nam, từ các phương tiện sản xuất lắp ráp tại Việt Nam và cả các phương tiện Nhập khẩu sản xuất tại nước ngoài

Đây là phương pháp kiểm tra thống kê lấy mẫu không gây phiền hà cho chủ phương tiện vì xe đang đưa vào kiểm tra

Đặc biệt kết hợp học viên vừa kiểm tra khám lưu hành cho phương tiện vừa kiểm tra tổng hợp lưu lại các thông số kỹ thuật phục vụ đồ án tốt nghiệp

Khó khăn:

Phương pháp này là đòi hỏi học viên phải có sổ sách đầy đủ vì có nhiều loại

xe cùng vào kiểm tra rất rễ nhầm lẫn các loại xe khác nhau

2.1.6 Ch ọn phương pháp khảo sát

Từ phân tích các phương pháp như trên nhận thấy phương pháp số 5 kiểm tra khảo sát lấy mẫu tại các trung tâm đăng kiểm là phương pháp khả thi nhất Phương pháp này có thể tổng hợp đánh giá đầy đủ nhất về các mặt báo gồm đủ các loại phương tiện như ô tô con, ô tô khách , ô tô tải, các hãng sản xuất khác nhau, như xe sản xuất lắp ráp tại trong nước hay xe nhập khẩu

Trong đề tài nay học viên đã lựa chọn phương pháp thứ 5 để thực hiện

2.2 Gi ới thiệu về trạm đăng kiểm :

Trung tâm đăng kiểm xe cơ giới là nơi tổ chức thực hiện kiểm định an toàn

kỹ thuật và bảo vệ môi trường phương tiện giao thông cơ giới đường bộ Tính đến ngày 31 tháng 12 năm 2013 trên toàn quốc có 109 trung tâm chia đều trên toàn quốc Đối với trung tâm đặt tại thành phố trực thuộc Trung ương do có lượng phương tiện nhiều vì vậy mỗi trung tâm thường lắp đặt nhiều dây truyền để phục

vụ, có trung tâm lên đến 6 dây truyền kiểm định Còn lại các trung tâm ở các tỉnh

lẻ ít phương tiện vào kiểm định trung tâm thường bố trí 1 đến 2 dây truyền kiểm định

Các thiết bị kiểm tra được nối mạng nội bộ và nối mạng toàn quốc Các thiết

bị chính bao gồm theo quy định tại Thông tư 11/2009 Thông tư Bộ Giao thông vận tải gồm có : Thiết bị kiểm tra phanh, cân trọng lượng, kiểm tra trượt ngang, kiểm tra khí thải xăng, diesel; kiểm tra đèn còi, độ ồn, kiểm tra kích thước